超声波辅助法提取香菇多糖工艺优化研究
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摘要:文章以香菇为原料,用超声波辅助法从香菇中提取香菇多糖,通过实验优化确定出香菇多糖最佳提取工艺如下:超声功率为200W,液料比35:1,超声时间40min,此时香菇多糖提取率为6.72%。
关键词:超声波辅助法;香菇多糖;植物化学成分
中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-07-0040-1
0 前言
香菇多糖,是一种β-1,3-D葡聚糖,也是研究得较早的多糖之一,现代药理研究表明,香菇多糖具有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫功能和刺激干扰素形成等功能。超声波提取法可加速植物材料中的有效成分进入溶剂,从而增加有效成分的提取率,缩短提取时间,并且还可避免高温对提取成分的影响。目前,超声波技术在提取植物化学成分方面已得到广泛的应用,但在提取香菇多糖方面报道极少。
1 材料与方法
1.1 试剂与仪器
干香菇(购于吉林市每日多超市);苯酚;浓硫酸;葡萄糖等试剂;KS-900超声波细胞粉碎机;RE52CS旋转蒸发仪;SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵;粉碎机;722光栅分光光度计。
1.3 多糖提取方法
将干香菇粉碎,经40目过筛。称取香菇粉末l0.0g,加水超声提取,合并提取液真空浓缩,用3倍体积95%乙醇沉24h,得沉淀,离心烘干至恒重,得到粗多糖。采用Sevage的方法除去蛋白质。
1.4 多糖含量的测定方法
1.4.1 标准曲线的制作 香菇多糖的测定采用苯酚-硫酸比色法,以葡萄糖为标准品。吸取40ug/mL葡萄糖标准溶液0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL、1.4mL、1.8mL,各以水补至2.0mL,然后都加入5%苯酚溶液1.0mL和浓硫酸5.0mL。静置10min,摇匀,在室温下放置10min,490nm处测吸光度。以横坐标为香菇多糖体积,纵坐标为吸光度值,得标准曲线。用最小二乘法线性回归,求出标准曲线的方程为:C=2.19A+0.0072,R2=0.9999。式中:C-葡萄糖质量浓度,g/L;A-吸光度。
1.4.2 多糖含量的测定 精确称取香菇粗多糖5mg,加少量热蒸馏水溶解后,冷却、移至100ml容量瓶中,加蒸馏水至刻度,摇匀,精确吸取1.0ml按上述步骤操作,测吸光度,根据标准曲线方程式,计算多糖含量。
1.4.3 提取率计算 提取率(%)=(多糖含量/香菇粉末质量)×100%。
2 结果与分析
本研究在前期单因素试验的基础上,已经确定出较佳的液料比为30:1,较佳的超声功率为200W;较佳的超声时间为45min。为优化提取工艺,在研究中液选料比、超声功率、超声时间等因素,在其它各项工艺条件都不变的情况下,进行正交实验,以多糖提取率为指标。正交试验设计及结果见表1。
表1 香菇多糖提取正交试验设计及结果表
实验号 A液料比 B超声功率(W) C超声时间(min) 多糖提取率(%)
1 1(25:1) 1(100) 1(40) 4.97
2 1 2(200) 2(45) 5.94
3 1 3(300) 3(50) 5.21
4 2(30:1) 1 2 5.19
5 2 2 3 6.16
6 2 3 1 5.73
7 3(35:1) 1 3 5.06
8 3 2 1 6.72
9 3 3 2 6.07
X1 5.373 5.073 5.807
X2 5.693 6.273 5.733
X3 5.950 5.670 5.477
R 0.577 1.200 0.330
由表1可以看出,影响香菇多糖提取率的主次因素排序为:超声功率>液料比>超声时间。根据直观确定香菇多糖提取的最佳工艺为A3B2C1,即超声功率为200W,液料比35:1,超声时间40min,此时香菇多糖提取率为6.72%,故采用此组合为香菇多糖的提取工艺。
3 结论
本研究结果表明,香菇多糖超声波辅助法提取最佳的工艺为超声功率为200W,液料比35:1,超声时间40min,此时香菇多糖提取率为6.72%。利用超声波辅助法提取香菇多糖法与传统提取方法相比具有提取率较高,节省时间、能耗低等优点,从而降低了成本,提高了经济效益,为开发利用该资源提供了有益的参考。
参考文献
[1] 吕国英,范雷法,张作法,等.香菇多糖研究进展[J].浙江农业学报,2009,(2):183-188.
[2] 李凤林,李青旺.超声波法提取甘薯叶总黄酮的工艺研究[J].江苏调味副食品,2008,(3):13-18.
基金项目:吉林省科技发展计划项目《天然植物多糖提取工艺及产品开发的研究》(编号20090905);吉林农业科技学院大学生科技创新项目。
作者简介:王恒(1988-),男,吉林梨树人,吉林农业科技学院生物工程学院2008级生物技术本科生。
通讯作者:李凤林(1973-),男,吉林人,吉林农业科技学院生物工程学院副教授,博士。